고트프리트 헤롤드는 이더리움 재단의 독일인 암호학 연구원이며, 그곳에서 암호학 연구팀의 일원입니다. ^{[1] [2]} 그는 양자 후 암호, 격자 기반 암호, 그리고 이더리움 로드맵을 지원하는 핵심 프로토콜에 중점을 두고 암호 시스템의 이론적 기초와 실제 구현에 기여한 것으로 인정받고 있습니다. ^[3] 그의 연구는 버클 트리, 샤딩을 위한 데이터 가용성 샘플링, 아이소제니 기반 암호, 암호 프리미티브의 공식 분석을 포함한 여러 영역에 걸쳐 있습니다. ^[4]

교육

Gottfried Herold는 독일 카이저슬라우테른 공과대학교에서 수학 박사 학위를 받았습니다. ^[5] 그의 초기 학술 출판물은 아이소제니 기반 암호화 및 타원 곡선의 계산적 측면에 초점을 맞추었습니다. 박사 과정 이후, 그의 소속은 독일의 저명한 암호 연구 센터인 보훔 루르 대학교에서 학술 연구 기간을 보냈음을 시사합니다. ^{[6] [3]}​

경력

헤롤드의 경력은 이론적인 학문 연구에서 블록체인 산업 내 응용 암호학으로의 전환이 특징입니다.

초기 학문 경력

이더리움 재단에 합류하기 전, 헤롤드는 독일 암호화폐 커뮤니티 내에서 활발한 학술 연구자였습니다. 2010년부터 시작된 그의 초기 연구는 공개 키 암호화에 집중되었습니다. 이 기간 동안 그는 검증자 로컬 해지를 통한 완전 익명 그룹 서명, 구조 보존 서명, 고정 크기 익명 자격 증명과 같은 주제에 대한 논문을 공동 저술했습니다. 그의 협력자로는 요하네스 부흐만과 아이케 킬츠와 같은 존경받는 암호화폐 전문가들이 포함되어 있어 학문 분야에서 그의 강력한 기반을 강조합니다. ^[4]​

이더리움 재단

헤롤드는 현재 이더리움 재단의 암호화 연구팀 연구원으로, 독일 베를린에 있습니다. ^[4] 그는 이 역할에서 이더리움 네트워크의 보안, 확장성 및 장기적인 생존 가능성과 관련된 근본적인 문제 해결에 전문 지식을 적용하고 있습니다. 그는 Dankrad Feist, Dmitry Khovratovich, Benedikt Wagner를 포함한 다른 저명한 연구원들과 함께 일합니다. ^[1] 그의 연구는 Verkle 트리로의 전환 및 Proto-Danksharding (EIP-4844) 구현과 같은 주요 네트워크 업그레이드의 개발 및 구현에 직접적인 영향을 미치며, 양자 위협으로부터 네트워크를 보호하는 미래 보장 방안을 모색합니다. ^{[3] [5]}​

연구 및 기여

고트프리트 헤롤트의 연구 기여는 광범위하며, 암호화폐를 블록체인 시스템에 적용하는 것과 암호화 기본 요소의 이론적 기반을 모두 다룹니다.

이더리움 프로토콜에 대한 기여

이더리움 재단에서 헤롤드의 작업은 네트워크의 확장성과 지속 가능성 로드맵의 여러 핵심 구성 요소의 중심입니다.

Verkle 트리와 스테이트리스 이더리움

헤롤드는 Verkle 트리의 연구 및 최적화에 핵심적인 기여자이며, Verkle 트리는 이더리움의 기존 Merkle Patricia Trie를 대체하도록 설계된 벡터 커밋 데이터 구조의 한 유형입니다. Verkle 트리는 전체 상태를 저장할 필요 없이 블록을 검증할 수 있는 스테이트리스 클라이언트를 활성화하는 데 중요하며, 이를 통해 노드 하드웨어 요구 사항을 줄입니다. 그의 2026년 1월 논문 "스테이트리스 이더리움을 위한 Verkle 트리 최적화"는 이 데이터 구조의 효율성을 개선하는 데 중점을 둡니다. ^[3] 이 기술의 실제 개발을 지원하기 위해 헤롤드는 Verkle 트리 증명을 생성하기 위한 Rust로 작성된 오픈 소스 참조 구현인 verkle-gen-ref를 만들었습니다. ^[4]​

데이터 가용성 및 샤딩 (EIP-4844)

Herold는 이더리움의 데이터 샤딩 아키텍처, 특히 Proto-Danksharding(EIP-4844)과 관련하여 기초 연구를 수행했습니다. 그는 2025년 논문 "Robust Distributed Arrays: Provably Secure Networking for Data Availability Sampling"의 공동 저자로서, 이더리움의 데이터 가용성 샘플링(DAS) 체계를 위한 입증 가능하게 안전한 네트워킹 레이어 역할을 하는 새로운 분산 데이터 구조를 소개했습니다. 이 연구는 피어 투 피어 레이어의 보안을 공식화하여 중요한 격차를 해소하고 최소한의 정직한 노드 가정으로 견고성을 보장했습니다. ^[4]​

그의 기여는 샤딩에 사용되는 암호화 커밋에도 확장됩니다. 그는 2026년 논문 "On the Security of the KZG-based Sharding Scheme of Ethereum"의 공동 저자로서, EIP-4844에서 사용되는 Kate-Zaverucha-Goldberg(KZG) 다항식 커밋 체계에 대한 최초의 공식적인 보안 분석을 제공했습니다. ^[4] 이러한 이론적 연구와 함께, 그는 KZG 신뢰 설정 세리머니를 위한 kzg-interop-test-case-generator를 포함하여 생태계를 지원하는 실용적인 도구를 개발하고 커밋의 C 언어 구현인 c-kzg-4844에 기여했습니다. ^{[4] [5]}​

양자 내성 암호 (PQC)

헤롤드 연구의 상당 부분은 미래의 양자 컴퓨터의 공격을 견딜 수 있는 암호화 시스템을 개발하는 데 전념하고 있습니다.

격자 기반 암호 및 암호 분석

헤롤드는 격자 기반 암호에 대한 강력한 배경 지식을 가지고 있으며, 이는 주요 PQC 후보군 중 하나입니다. 그의 이전 연구에는 LWE(Learning with Errors) 문제에 기반한 증명 가능한 안전한 프록시 재암호화 방식을 제시한 2017년 논문 "LWE로부터의 엄격하게 안전한 단방향 프록시 재암호화"가 있습니다. ^[3]

체계를 구축하는 것 외에도 그는 격자 암호 분석에도 기여했습니다. 엘레나 키르샤노바와 공동 저술한 2017년 논문 "유클리드 노름에서 근사 k-리스트 문제를 위한 개선된 알고리즘"에서 그는 새로운 "구성 검색" 알고리즘을 소개했습니다. 이 연구는 많은 격자 기반 시스템의 보안을 뒷받침하는 기본적인 어려운 문제인 최단 벡터 문제(SVP)를 해결하는 데 사용되는 체질 방법의 시간 복잡도를 크게 향상시켰습니다. 그들의 알고리즘은 최첨단 BLS 체 알고리즘에 대한 발전을 나타내며, 시간 복잡도를 줄이고 메모리 효율적인 체질 분야에 기여했습니다. 이 분야에서의 그의 작업은 격자 알고리즘을 위한 C++ 라이브러리인 fplll의 포크 유지 관리에도 반영되어 있습니다. ^{[6] [7]}

아이소제니 기반 암호화

아이소제니 기반 암호화는 Herold의 PQC 연구의 또 다른 주요 초점입니다. 그의 이 분야 연구는 Daniel J. Bernstein 및 Tanja Lange과 공동 저술한 2017년 논문 "스크램블된 Kronecker 클래스 링에서 초특이 타원 곡선 간의 아이소제니 찾기"를 포함하여 그의 학문 경력으로 거슬러 올라갑니다. ^[5] 그의 최근 연구는 아이소제니를 현대 블록체인 문제에 적용합니다. 2025년 4월 논문 "아이소제니 및 페어링을 사용한 양자 내성 VDF"는 양자 내성 보안을 갖춘 검증 가능한 지연 함수(VDF)에 대한 새로운 구성을 제안합니다. 2026년 1월에는 Dankrad Feist와 함께 "아이소제니 기반 약정에 대한 재귀적 증명"을 공동 저술하여 재귀적 증명을 사용하여 보다 효율적이고 확장 가능한 암호화 시스템을 만드는 방법을 모색했습니다. 그의 오픈 소스 작업에는 BLS12-381 곡선에서 아이소제니 구현을 제공하는 bls12-381-isogenies 저장소가 포함됩니다. ^[5]

기타 양자 내성 연구

헤롤드의 PQC 연구에는 새로운 서명 체계 탐색도 포함됩니다. "MinRank 문제로부터의 양자 내성 서명"이라는 2025년 사전 공개 논문은 양자 내성 디지털 서명에 대한 새로운 구성을 제안하며, PQC 알고리즘 표준화를 위한 전 세계적인 노력에 기여합니다. ^[3]​

타원 곡선 및 페어링 기반 암호화

헤롤드는 타원 곡선 암호화 최적화 및 구현에 기여했으며, 이는 오늘날 이더리움에서 사용되는 많은 프로토콜의 기본입니다. 2017년에는 Michael Scott과 함께 "새로운 최적 페어링 찾기"를 공동 저술하여 페어링 친화적인 Barreto-Naehrig (BN) 곡선 패밀리를 발견하기 위한 알고리즘을 소개했습니다. ^[4] 이러한 유형의 연구를 용이하게 하기 위해 특정 원하는 속성을 가진 타원 곡선을 검색하기 위한 GPU 가속 도구인 ec-gpu-gen을 개발했습니다. ^[4]​

그의 작업은 IETF 표준에 따라 BLS12-381 곡선으로 해싱하기 위한 소프트웨어 라이브러리인 bls12-381-hash 개발을 통해 이더리움의 지분 증명 합의 계층을 직접 지원합니다. 이 곡선은 Beacon Chain에서 사용되는 집계 서명에 필수적입니다. ^[4] 또한 그의 공개 소프트웨어 프로젝트에는 제로 지식 증명 시스템에서 효율성으로 알려진 Bandersnatch 타원 곡선과 관련된 Go로 구현된 Bandersnatch라는 저장소가 포함되어 있습니다. ^[7]​

암호학적 기초 및 해시 함수

헤롤드는 암호학의 기초 이론에도 기여합니다. 2026년 1월, 그는 "랜덤 오라클 중단하기: 구축 방법 및 사용 방법" 논문의 공동 저자입니다. 이 연구는 특정 입력에 대해 중단할 수 있는 해시 함수에 대한 공식적인 연구를 시작했습니다. 이 논문은 표준 랜덤 오라클 모델을 확장한 새로운 이상화된 프레임워크인 "중단하는 랜덤 오라클 모델(aROM)"을 소개했습니다. 이 연구는 일반적인 구성을 제공하고 SNARK 친화적인 하이퍼큐브 인코딩 분석 및 Fiat-Shamir 기반 증명 시스템에서 그라인딩 공격을 공식화하는 데 적용하여 프레임워크의 유용성을 입증합니다. ^[2]​

오픈 소스 소프트웨어

고트프리트 헤롤드는 오픈 소스 소프트웨어의 활발한 개발자로서, 그의 연구와 더 넓은 암호화 커뮤니티를 지원하는 참조 구현 및 도구를 만들고 있습니다. 그의 GitHub 프로필은 이론적 개념을 실제 코드로 변환하는 그의 작업을 보여줍니다. ^[7]​

주요 프로젝트는 다음과 같습니다.

• verkle-gen-ref: Verkle 트리 증명 생성을 위한 Rust의 참조 구현으로, 이더리움을 위한 이 기술의 개발 및 표준화에 중요합니다.
• kzg-interop-test-case-generator: EIP-4844에 필요한 KZG 신뢰 설정 세리머니를 위한 상호 운용성 테스트 케이스를 생성하도록 설계된 도구입니다.
• ec-gpu-gen: 특정 암호화 속성을 가진 최적의 타원 곡선을 검색하기 위한 GPU 기반 도구입니다.
• bls12-381-hash: 공식 IETF 표준에 따라 BLS12-381 곡선의 G1 및 G2 하위 그룹으로 해싱하기 위한 참조 구현입니다.
• Bandersnatch: 효율성에 중점을 둔 Bandersnatch 타원 곡선에 대한 구현 또는 도구를 제공할 가능성이 있는 Go 기반 프로젝트입니다.
• bls12-381-isogenies: BLS12-381 곡선에 대한 동종성을 구현하기 위한 코드를 포함하는 저장소입니다.

그의 공개 활동은 또한 c-kzg-4844와 같은 핵심 이더리움 관련 프로젝트에 대한 기여와 go-ethereum 및 ethereum/research와 같은 주요 저장소의 포크를 보여주며, 이는 이더리움 프로토콜의 기본 계층에 대한 그의 직접적인 참여를 나타냅니다. ^{[4] [7] [5]}​